考虑设备退化的离散车间生产排程优化研究

1

作者 王春 张朝阳 +1 位作者 吉卫喜 卢璟钰 《现代制造工程》 北大核心 2025年第3期31-40,共10页

在离散车间的生产环境中,设备退化过程会受到外部随机冲击的影响,生产计划的制定受设备状态影响。生产计划可以与维护计划进行联合优化,针对此提出一种考虑设备退化的生产排程优化模型。为求解该模型,采用一种考虑随机外部冲击的设备退... 在离散车间的生产环境中,设备退化过程会受到外部随机冲击的影响,生产计划的制定受设备状态影响。生产计划可以与维护计划进行联合优化,针对此提出一种考虑设备退化的生产排程优化模型。为求解该模型,采用一种考虑随机外部冲击的设备退化模型,并以最小化最大完工时间为目标,设计了一种三元进化遗传算法(TPEGA)。该算法采用功能不同的3个种群协作对最优解进行搜寻,在限制种群规模的同时持续保持优质解的多样性,为避免陷入局部最优,设计了局部最优概率模型与个体抛弃策略。同时为了优化初始种群,提出了一种综合考虑负载最大设备和工序加工时间的初始化贪心选择策略。实验结果表明了算法的有效性与模型的可行性。 展开更多

关键词 生产排程 维护计划 三元进化遗传算法 设备退化

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基于多目标麻雀搜索算法的柔性车间生产排程方法 被引量：8

2

作者 张富强 吴磊 +2 位作者 惠记庄 邵树军 杜超 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1132-1140,共9页

针对柔性车间生产排程问题,以最小化完工时间、最小化机器总负载以及加工总成本最低为目标函数,设计了一种多目标麻雀搜索算法(multi-objective sparrow search algorithm,MOSSA)进行求解.首先,将父子代融合后的种群进行非支配排序,选... 针对柔性车间生产排程问题,以最小化完工时间、最小化机器总负载以及加工总成本最低为目标函数,设计了一种多目标麻雀搜索算法(multi-objective sparrow search algorithm,MOSSA)进行求解.首先,将父子代融合后的种群进行非支配排序,选取最优位置个体和最差位置个体;其次,采用两段式规则对机器选择和工序排序进行编码;最后,利用麻雀搜索算法完成种群的更新和寻优.通过算例进行实验仿真,研究参数对MOSSA的影响,并将MOSSA与其他算法进行比较.结果表明:该模型下,参数影响较小,MOSSA具有高性能全局搜索能力和较好的收敛性,对于解决多目标生产排程问题具有指导作用. 展开更多

关键词 多目标优化 非支配排序 麻雀搜索算法 多目标麻雀搜索算法 柔性作业车间 生产排程

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基于保质期约束的易腐食品生产排程研究 被引量：4

3

作者 陈淮莉 方亮 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第3期729-737,共9页

考虑了不确定需求的易腐食品,提出了基于逻辑斯蒂方程(Logistic Equation)的收益函数,其中收益是关于新鲜度的S型曲线;在典型并行设备生产排程模型基础上创建了基于保质期约束的易腐食品生产排程模型。目标是确定生产计划和排程,使生产... 考虑了不确定需求的易腐食品,提出了基于逻辑斯蒂方程(Logistic Equation)的收益函数,其中收益是关于新鲜度的S型曲线;在典型并行设备生产排程模型基础上创建了基于保质期约束的易腐食品生产排程模型。目标是确定生产计划和排程,使生产系统总利润最大。运用Gurobi 5.0软件对问题进行求解,对比分析需求量和需求波动对排程的影响。结果表明,所提出的混合整数非线性规划模型,可以在确保订单履约的前提下有效地控制保质期损耗。随着需求量和需求波动的增加,该排程方案的性能将明显优于一般排程方案。 展开更多

关键词 易腐食品 生产排程 保质期 逻辑斯蒂方程 随机需求

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基于替代性需求有保质期约束的生鲜品生产排程 被引量：1

4

作者 陈淮莉 李建鹏 《上海海事大学学报》 北大核心 2015年第3期87-93,共7页

鉴于缺货时产品间存在需求替代性情况,研究存在鲜度惩罚成本的生鲜品生产排程.将降低保质期损耗、失销成本、替代成本和库存水平等目标统一到企业利润最大化中建立目标函数;考虑生产准备、生产切换和生产批量等因素,构建生产约束、排序... 鉴于缺货时产品间存在需求替代性情况,研究存在鲜度惩罚成本的生鲜品生产排程.将降低保质期损耗、失销成本、替代成本和库存水平等目标统一到企业利润最大化中建立目标函数;考虑生产准备、生产切换和生产批量等因素,构建生产约束、排序约束、资源约束和库存约束;在典型并行设备生产排程的基础上构建有保质期约束的生鲜品生产排程的混合整数非线性规划模型.通过某生鲜品企业的生产数据进行验证,运行Gurobi 5.6.3软件进行求解.结果表明,该模型可以有效地制定出企业的生产排程计划,提高企业利润;产品需求替代率对生产排程、成本和收益产生巨大影响. 展开更多

关键词 生鲜品 生产排程 替代性需求 鲜度惩罚成本

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求解大规模生产排程问题的一种快捷算法 被引量：2

5

作者 王欣 《组合机床与自动化加工技术》 2008年第8期39-42,共4页

生产排程是一类复杂而困难的系统性问题,但其对多品种小批量企业的生产效率以及经济效益的提高有着至关重要的作用。文章针对生产排程时效性差的算法瓶颈,设计了一套基于交货期的快捷排程算法。算法的基本思想是将加工任务先分配到具体... 生产排程是一类复杂而困难的系统性问题,但其对多品种小批量企业的生产效率以及经济效益的提高有着至关重要的作用。文章针对生产排程时效性差的算法瓶颈,设计了一套基于交货期的快捷排程算法。算法的基本思想是将加工任务先分配到具体的设备上,然后根据任务的加工时间为每个设备提供一个排程方案。该算法体系包括绝对最优方案确定、任务分配、依次排队、二次排程和条件汇报5个模块,其中依次排队是该算法的核心。该算法具有寻优合理、速度快等优点,但同时也有只适宜以交货期为目标的缺点。 展开更多

关键词 生产排程 算法 大规模 快捷 交货期

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多约束条件下生产排程智能优化技术 被引量：10

6

作者 周秋艳 肖满生 +2 位作者 张龙信 张晓丽 杨文理 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2021年第3期239-245,共7页

针对当前企业智能化生产中,多条工艺路线共享工序以及工单在生产过程中具有多个约束条件(如工期、优先级、产量等)的问题,提出了一种以“等待时间最短”为主的生产排程智能优化算法。综合考虑工单优先级、工期长短和紧急任务插单等因素... 针对当前企业智能化生产中,多条工艺路线共享工序以及工单在生产过程中具有多个约束条件(如工期、优先级、产量等)的问题,提出了一种以“等待时间最短”为主的生产排程智能优化算法。综合考虑工单优先级、工期长短和紧急任务插单等因素,通过一种递归算法来计算工单等待时间,以最小化工单完成时间、最大化资源利用率为优化目标,建立了多约束条件下紧急工单处理的快速响应机制。在服装加工企业中的实际应用表明,相比手工排程及其他传统算法,文中提出的优化排程算法不仅缩短了生产周期,力求各工序的负荷率最大化,使企业的生产效率提高了20%及以上,同时还改善了排程系统的稳定性。 展开更多

关键词 生产排程 共享工序 智能优化 多约束条件

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捆绑销售下易腐食品生产排程

7

作者 刘君莲 陈淮莉 方亮 《上海海事大学学报》 北大核心 2014年第4期44-49,共6页

为使生产排程与市场销售有效结合,降低保质期损耗,缩减生产成本,降低库存水平和提高订单履约率,实现企业利润最大化,研究捆绑销售策略下的易腐食品的生产排程.在捆绑产品生产时间和需求关系约束下考虑生产批量、生产准备、产品切换等因... 为使生产排程与市场销售有效结合,降低保质期损耗,缩减生产成本,降低库存水平和提高订单履约率,实现企业利润最大化,研究捆绑销售策略下的易腐食品的生产排程.在捆绑产品生产时间和需求关系约束下考虑生产批量、生产准备、产品切换等因素,构建资源约束、排序约束和库存约束.在典型并行设备生产排程模型基础上创建基于保质期约束的易腐食品生产排程模型.运用Gurobi 5.0进行求解.结果表明,该模型在确保订单履约的前提下,可有效地将生产排程与捆绑销售相结合,达到控制保质期损耗的目的. 展开更多

关键词 易腐食品 生产排程 捆绑销售

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面向FMS的低碳生产排程方法研究 被引量：3

8

作者 钟志庆 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第7期23-27,共5页

近年来,制造业排放的二氧化碳是全球变暖的主要影响因素,所以有必要减少制造业二氧化碳的排放量。而柔性制造系统(FMS)又是现代制造业的主流制造系统,所以有必要对FMS实施节能减排。本文基于遗传算法就FMS排程问题在缩小完工时间的基础... 近年来,制造业排放的二氧化碳是全球变暖的主要影响因素,所以有必要减少制造业二氧化碳的排放量。而柔性制造系统(FMS)又是现代制造业的主流制造系统,所以有必要对FMS实施节能减排。本文基于遗传算法就FMS排程问题在缩小完工时间的基础上研究如何减少二氧化碳排放量。首先,在碳排放量的计算问题上,考虑了碳排放主要来源:机床,并将机床的运行过程分为待机阶段和加工阶段,通过确定两个阶段的电能消耗来计算碳排放量。最后,本文以缩小完工时间和减少碳排放量为目标,建立FMS生产排程模型,并根据遗传算法通过设计合适的适应度函数、选择、交叉和变异算子来求解模型,从而达到FMS在运行过程中既缩小完工时间又减少碳排放的目的。 展开更多

关键词 柔性制造系统 生产排程 完工时间 碳排放量 遗传算法

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基于改进D3QN的轴承生产智能排程方法

9

作者 杨逢海 杨晓英 李笑笑 《机床与液压》 北大核心 2025年第7期72-80,共9页

针对多零件全流程协同生产的轴承生产排程问题,构建以最小化最大完工时间和最小化订单平均交付偏差为优化目标的多目标协同优化模型和马尔科夫序列决策过程。设计30种排程策略作为动作空间,同时提炼出适当的状态特征和奖励函数。通过改... 针对多零件全流程协同生产的轴承生产排程问题,构建以最小化最大完工时间和最小化订单平均交付偏差为优化目标的多目标协同优化模型和马尔科夫序列决策过程。设计30种排程策略作为动作空间,同时提炼出适当的状态特征和奖励函数。通过改进D3QN算法对模型进行求解,并采用双经验池设计和改进ε-greedy搜索策略,显著提升了算法的稳定性和收敛速度。最后,以某企业实际数据为基础,设计4组不同规模的仿真试验,将所提算法与NSGA-II、DQN和人工排程3种求解方法进行比较。结果表明:D3QN算法可以在每个决策点根据实际情况在动作空间选取适当的排程策略做出决策,具有较高的灵活性,其结果均优于其他3种方法,实现了评价指标的最小化。 展开更多

关键词 轴承 生产排程 深度强化学习 D3QN 多目标优化

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基于深度强化学习的风电拉挤板生产智能排程

10

作者 杨逢海 杨晓英 +2 位作者 裴志杰 武亚琪 张志伟 《现代制造工程》 北大核心 2025年第1期23-32,共10页

针对具有包装顺序齐套和产品换型调整等复杂特征的风电拉挤板生产排程问题,构建了最大化当期开动设备平均利用率和最大化订单履约率的多目标协同优化模型;将风电拉挤板生产排程问题转化为马尔科夫序列决策问题,设计了10种不同排程策略... 针对具有包装顺序齐套和产品换型调整等复杂特征的风电拉挤板生产排程问题,构建了最大化当期开动设备平均利用率和最大化订单履约率的多目标协同优化模型;将风电拉挤板生产排程问题转化为马尔科夫序列决策问题,设计了10种不同排程策略作为动作空间,提炼适当的状态特征和奖励函数;提出一种基于决斗双深度Q网络(D3QN)的排程算法。通过某企业实际数据的仿真试验,与Double DQN和Dueling DQN算法对比验证所提算法有效性;并比较4种不同求解方法在10个算例下得到的目标值,验证了所提出的改进D3QN算法可以得到问题的高质量解,为风电拉挤板制造企业生产排程提供了一种智能化的方法和参考。 展开更多

关键词 风电 拉挤板 生产排程 深度强化学习 D3QN算法

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基于最小成本的产品生产作业排程研究 被引量：2

11

作者 屈新怀 李孟元 +1 位作者 丁必荣 高万里 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第7期238-240,共3页

通过对制造企业生产计划排程的分析,引入惩罚系数,作为对订单交货的拖延造成的定性模糊成本损耗的表述,结合企业的生产能力、订单状况,库存状况等因素综合考虑,建立一个模糊线性规划数学模型,用于指导企业生产计划排程,使企业生产按照... 通过对制造企业生产计划排程的分析,引入惩罚系数,作为对订单交货的拖延造成的定性模糊成本损耗的表述,结合企业的生产能力、订单状况,库存状况等因素综合考虑,建立一个模糊线性规划数学模型,用于指导企业生产计划排程,使企业生产按照成本最小的方式进行排程。 展开更多

关键词 最小成本 生产排程 惩罚系数

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融合启发式规则与模拟退火算法的排程模型应用 被引量：1

12

作者 赵斌 王兴芬 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第8期2540-2547,共8页

热压成型与铺叠工序作为复合材料生产环节中的关键工序,生产排程不合理导致资源浪费,生产效能低等问题。据此提出一种融合启发式规则与模拟退火算法的双层排程模型。根据问题特性在传统模拟退火算法基础上提出一系列优化策略,进一步提... 热压成型与铺叠工序作为复合材料生产环节中的关键工序,生产排程不合理导致资源浪费,生产效能低等问题。据此提出一种融合启发式规则与模拟退火算法的双层排程模型。根据问题特性在传统模拟退火算法基础上提出一系列优化策略,进一步提升模型性能。在实证中采用H复合材料加工厂相关制件数据对上述模型进行测试。实验结果表明,铺叠加工时长由93 h减少为82 h,设备空闲时间减少54个小时。排程效果显著,有效提升生产连续性及设备利用率,降低资源浪费。 展开更多

关键词 生产排程 复合材料 关键工序 启发式规则 模拟退火算法 热压成型 双层排程模型

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考虑异常因素的机械加工生产智能排程方法研究 被引量：5

13

作者 袁梦阳 杨晓英 +1 位作者 张琪 肖博文 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第8期1030-1037,共8页

针对传统生产作业排程难以实时应对车间异常情况发生的问题,提出了考虑异常因素的机械加工生产智能排程方法。考虑订单、设备、质量等异常因素,建立了应对异常因素的动态排程规则;综合考虑生产时序、加工设备等约束,以最小完工时间和最... 针对传统生产作业排程难以实时应对车间异常情况发生的问题,提出了考虑异常因素的机械加工生产智能排程方法。考虑订单、设备、质量等异常因素,建立了应对异常因素的动态排程规则;综合考虑生产时序、加工设备等约束,以最小完工时间和最低能耗量为优化目标,建立了机械加工生产排程的多目标优化模型;采用带精英策略的非支配排序遗传算法,对某重型机械产品实际生产中的完工时间和能耗量进行了仿真,得到了运算结果。研究结果表明:考虑异常因素的机械加工生产智能排程方法在实际生产中能够准确、高效且动态智能地响应异常,提高生产计划制订效率20%以上;该方法能够辅助车间调度人员进行生产计划实时动态调整,满足企业对生产计划制订的需求。 展开更多

关键词 机械加工 生产智能排程 遗传算法 异常因素

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高级计划与排程在MTO型企业中的应用研究 被引量：10

14

作者 刘亮 齐二石 《组合机床与自动化加工技术》 2006年第10期100-103,共4页

高级计划与排程是一种基于约束理论面向供应链的生产计划与排程工具,APS软件系统从ERP系统获取基础数据进行生产排程,再将排程结果送到ERP和生产系统中执行。本文在分析MTO型企业生产计划制定实施关键流程的基础上,对APS在企业生产排程... 高级计划与排程是一种基于约束理论面向供应链的生产计划与排程工具,APS软件系统从ERP系统获取基础数据进行生产排程,再将排程结果送到ERP和生产系统中执行。本文在分析MTO型企业生产计划制定实施关键流程的基础上,对APS在企业生产排程中的应用方法进行了深入研究,同时探讨了系统集成的体系架构和关键实现技术。 展开更多

关键词 高级计划与排程 企业资源计划 面向订单生产 生产排程 系统集成

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采用主目标进化遗传算法的织造排程研究 被引量：9

15

作者 孟朔 潘如如 +2 位作者 高卫东 王静安 周利军 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期169-174,共6页

针对目前织造企业在订单多、批量小、品种杂、交期严格的情况下,织造排程效果差的问题,提出一种采用主目标进化遗传算法的织造排程方法。通过建立一个由织机类型约束的并行织造排程模型,以满足订单交期为主目标,最小化品种翻改、完工时... 针对目前织造企业在订单多、批量小、品种杂、交期严格的情况下,织造排程效果差的问题,提出一种采用主目标进化遗传算法的织造排程方法。通过建立一个由织机类型约束的并行织造排程模型,以满足订单交期为主目标,最小化品种翻改、完工时间等为副目标,改进了普通快速非支配遗传算法,并以某织造车间的生产实例进行仿真实验。结果表明,此主目标进化算法排程效果优于企业人工排程方法,能够指导实际生产。为提高算法的鲁棒性,利用自适应调整遗传参数对算法优化,进一步提高质量,且在一定程度上避免了早熟,增强全局搜索能力。 展开更多

关键词 织造 生产排程 多目标优化 非支配遗传算法

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离散型生产排序的自适应控制 被引量：1

16

作者 陈进 曹文明 吕新峰 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期2235-2238,共4页

离散型生产活动排序的自适应控制系统包含预测器、最优控制器、参数估计器三部分。基于极大极小代数法的预测器计算各种排序方案的完工时间,该算法以任务投入加工的时间作为状态变量,以预测的任务加工的完工时间作为输出变量,通过输入... 离散型生产活动排序的自适应控制系统包含预测器、最优控制器、参数估计器三部分。基于极大极小代数法的预测器计算各种排序方案的完工时间,该算法以任务投入加工的时间作为状态变量,以预测的任务加工的完工时间作为输出变量,通过输入工艺路线矩阵、加工顺序矩阵和加工时间矩阵,根据生产活动状态变迁的规则建立状态变量的递推计算公式,经过多重循环求出所有状态变量的取值;最优控制器以加工顺序矩阵为控制变量,利用预测器逐步试探求解,最后稳定在性能指标最优的加工顺序矩阵的方案上;参数估计器对加工工时定额进行自适应地学习,利用反馈的真实的加工工时,不断修正定额并收敛到平均值。文中阐述了这种控制方法的仿真实例。 展开更多

关键词 离散事件动态系统 极大极小代数法 生产排程 仿真 自适应控制

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论文推荐

17

《制造技术与机床》 北大核心 2024年第8期15-15,25,61,83,104,131,168,181,共8页

基于多目标多约束条件下排产算法设计与应用罗小峰①胡莹①余翔②①南昌大学机电工程学院②中国联合网络通信有限公司江西省分公司摘要针对机加企业实际生产中面临的双工位、相邻设备和委外工序等多约束条件下的多目标生产排程问题,分... 基于多目标多约束条件下排产算法设计与应用罗小峰①胡莹①余翔②①南昌大学机电工程学院②中国联合网络通信有限公司江西省分公司摘要针对机加企业实际生产中面临的双工位、相邻设备和委外工序等多约束条件下的多目标生产排程问题,分析排程所需满足的各生产要素,建立最优化生产排程数学模型,提出动态交叉变异算子改进遗传算法,在以三段式编码为基础的传统排程算法中引入分子和裂变分子,利用染色体偏移,提高排程紧凑性的同时加快算法收敛速度,得出加权系数优化后的排产结果,最后通过算例求解并运用于实际生产中,大大提高生产排程效率。 展开更多

关键词 生产排程 排产 机电工程学院 改进遗传算法 论文推荐 双工位 紧凑性 最优化

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有限资源约束下的刀具调度方法研究 被引量：2

18

作者 张维 杨洋洋 王亮 《工具技术》 北大核心 2017年第11期46-51,共6页

数字化车间的刀具库存量有限,在生产中经常会发生多道工序同时采用同一种刀具的情况。为了解决刀具使用冲突的问题,提出了有限资源约束下的刀具调度模型,建立包括最大完工时间和拖期惩罚费用最小化的目标函数,设计了基于刀具时间冲突的... 数字化车间的刀具库存量有限,在生产中经常会发生多道工序同时采用同一种刀具的情况。为了解决刀具使用冲突的问题,提出了有限资源约束下的刀具调度模型,建立包括最大完工时间和拖期惩罚费用最小化的目标函数,设计了基于刀具时间冲突的调度算法对其进行求解,得到了最优的生产作业排程以及满足该排程的刀具需求计划,并通过具体生产排程实例验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 有限资源 生产排程 刀具调度模型 PARETO最优解

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